题目内容

如图所示,底座A上装有长为0.5 m的直立杆BAB总质量为0.2 kg,杆上套有一质量为0.05 kg的小环C,它与杆之间有摩擦.当环从底座开始以4 m/s的初速度上升时,刚好能沿杆升到杆顶,则在环上升的过程中加速度的大小为      m/s2,底座对水平地面的压力为      N.(底座始终未离开地面)

16   1.7

解析:用a表示环上升时的加速度大小,由匀变速运动的公式得:

v02=2as,a= m/s2=16 m/s2,方向竖直向下.

对环进行研究,据牛顿第二定律得:mCg+FBC=mCa

所以FBC=mCa-mCg=mC(a-g)=0.05×(16-10) N=0.3 N

根据牛顿第三定律,C环对杆B的摩擦力大小FCB=0.3 N,方向竖直向上.

对底座研究,由平衡条件得

FN+FCB=mA+mB)g,那么FN=(mA+mB)g-FCB=0.2×10 N-0.3 N=1.7 N

据牛顿第三定律,底座对地面的压力大小为

FN′=FN=1.7 N.

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